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贡献者：angelazhang 浏览：2998次 创建时间：2015-04-30
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乘法器
乘法器（multiplier）是一种完成两个互不相关的模拟信号相乘作用的电子器件。它可以将两个二进制数相乘。它是由更基本的加法器组成的。
目录
1简介
2作用
3类型
·模拟乘法器
·硬件乘法器
1简介
乘法器（multiplier）可以通过使用一系列计算机算数技术来实现。大多数的技术涉及了对部分积（partial product）的计算（其过程和我们使用竖式手工计算多位十进制数乘法十分类似），然后将这些部分积相加起来。不过在这里根据二进制的情况进行了修改。
理想乘法器的输出特性方程可由下式表示：
UO（t）=KUX（t）UY（t）
式中 K--乘法器的相乘增益（乘法系数），其量纲为V-1。在模拟运算运算中常取K=1/10V-1。
2作用
乘法器不仅作为乘法、除法、乘方和开方等模拟运算的主要基本单元，而且还广泛用于电子通信系统作为调制、解调、混频、鉴相和自动增益控制；另外还可用于滤波、波形形成和频率控制等场合，因此是一种用途广泛的功能电路。
一个理想的通用乘法器，不应当对任何一个输入信号的极性加以限制，也就是说，应当具有能完成四个象限的运算功能的电路。[1]
3类型
模拟乘法器
模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的的有源非线性器件。主要功能是实现两个互不相关信号相乘，即输出信号与两输入信号相乘积成正比。它有两个输入端口，即X和Y输入端口。
乘法器两个输入信号的极性不同，其输出信号的极性也不同。如果用XY坐标平面表示，则乘法器有四个可能的工作区，即四个工作象限,如图。
若信号均限定为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号中一个能适应正、负两种极性电压，而另一个只能适应单极性电压，则为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，称为四象限乘法器。
集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。[2]
硬件乘法器
硬件乘法器，其基础就是加法器结构，它已经是现代计算机中必不可少的一部分。乘法器的模型就是基于“移位和相加”的算法。在该算法中，乘法器中每一个比特位都会产生一个局部乘积。第一个局部乘积由乘法器的LSB产生，第二个乘积由乘法器的第二位产生，以此类推。如果相应的乘数比特位是1，那么局部乘积就是被乘数的值，如果相应的乘数比特位是0，那么局部乘积全为0。每次局部乘积都向左移动一位。
乘法器可以用更普遍的方式来表示。每个输入，局部乘积数，以及结果都被赋予了一个逻辑名称（如A1、A2、B1、B2），而这些名称在电路原理图中就作为了信号名称。在原理图的乘法例子中比较信号名称，就可以找到乘法电路的行为特性。
在乘法器电路中，乘数中的每一位都要和被乘数的每一位相与，并产生其相应的乘积位。这些局部乘积要馈入到全加器的阵列中（合适的时候也可以用半加器），同时加法器向左移位并表示出乘法结果。最后得到的乘积项在CLA电路中相加。注意，某些全加器电路会将信号带入到进位输入端（用于替代邻近位的进位）。这就是一种全加器电路的应用；全加器将其输入端的任何三个比特相加。
随着乘数和被乘数位数的增加，乘法器电路中的加法器位数也要相应的增加。通过研究CLA电路的特性，也可以在乘法器中开发出更快的加法阵列。
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